Die Drehungen der Erde

Diese lang belichtete Aufnahme der Umgebung des Himmelssüdpols mit stehender Kamera (Michael Hoppe) zeigt die Sterne als Strichspuren in Folge der Erddrehung

Hört man das Wort Astronomie, denkt man meistens an Sterne, Sternwarten, Fernrohre und dergleichen mehr. In den meisten Fällen liegt man richtig damit, aber Astronomie findet auch am Tage statt und das nicht nur auf dem Schreibtisch.

Bei der Beobachtung des gestirnten Himmels sieht man - zumindest von der Großstadt aus - nur einige - vielleicht ein paar hundert - mehr oder weniger helle Lichtpunkte. Man vergisst häufig, dass diese Lichtpunkte nichts anderes sind als Sterne, wie unsere Sonne. Der einzige Unterschied ist die jeweilige Entfernung des Gestirns zu unserer Erde. Durch die Nähe unserer Sonne erwärmt sie die Erde und ermöglicht das Leben, das wir kennen.

Befassen wir uns damit, warum die Erde immer - und das schon seit 4.5 Milliarden Jahren - Licht von der Sonne erhält.

Woher kommen Tag und Nacht?

Abb. 1: Während die Erde sich um ihre Achse dreht, wird immer ein anderer Teil von der Sonne beleuchtet.

Zunächst ist es nicht einmal verständlich, warum es überhaupt Tag und Nacht gibt. Was wir beobachten, ist, dass die Sonne während des Tages über den Himmel wandert und dabei immer im Osten aufgeht und im Westen untergeht. Der logische Schluss wäre damit für den Nichtwissenden, dass sich die Sonne um die Erde herum dreht. Gerade so ist es aber nicht. Es ist genau andersherum: die Sonne steht still und die Erde dreht sich (siehe Bild 1). Dies ist eine Drehung um sich selbst und dauert genau 24 Stunden, also genau einen Tag lang. Dadurch erhält immer ein anderer Teil der Erde das Licht der Sonne und die Rückseite hat Nacht.

Ungleiche Jahreslänge

Gleichzeitig dreht sich die Erde auch noch um die Sonne und zwar in der Zeit von 365 Tagen - oder besser: in einem Jahr. Genauer sind es sogar 365,25 Tage, d. h., alle 4 Jahre steht ein Tag zu wenig in unserem Kalender. Dieser Tag wird im so genannten Schaltjahr mit aufgenommen und dieses Jahr zählt folglich 366 Tage. Früher wurde diese Tatsache durch eine etwas kompliziertere Zählweise der Monate ausgeglichen.

Wie kommen die Jahreszeiten zustande?

Die Drehung der Erde um die Sonne bewirkt noch anderes: zusammen mit der schräg stehenden Erdachse kommt es auf jedem Teil der Erde zu Klimaschwankungen im Laufe eines Jahres, die wir den Einfluss der Jahreszeiten nennen (siehe Bild 2). In Stellung 1 steht die Sonne genau über dem Südlichen Wendekreis und beleuchtet damit die Südhalbkugel unseres Planeten sehr stark. Zu diesem Zeitpunkt ist dort Sommer. Bei uns ist es dann Winter. Die Sonnenstrahlen erreichen die Nordhalbkugel nur in einem sehr flachen Winkel, außerdem kommt die Sonne nur wenig über den Horizont und die Tage sind kurz. Paradoxerweise steht die Erde hier im Perihel, d.h., sie ist der Sonne näher als im Sommer. Dies ist ein Effekt, der durch die elliptische Bahn der Erde zustande kommt, aber kaum auf das Wetter wirkt.

Abb.2: Einfluss der schräg stehenden Erdachse auf das Klima

Genau das Gegenteil ist bei Stellung 3 der Fall: Hier steht die Sonne über der Nordhalbkugel und diese hat Sommer. Dementsprechend ist nun auf der Südhalbkugel Winter, denn nun fallen dort die Sonnenstrahlen flach ein. In den Stellungen 2 bzw. 4 ist für uns Frühling oder Herbst. Die Sonne steht über dem Äquator. Wie man leicht sieht, bricht am Äquator niemals der Winter ein, während dort zweimal im Jahr Sommer ist.
Die Drehungen der Erde bewirken also einen entscheidenden Einfluss auf unser Wetter. Würde sich die Erde nicht drehen, hätte das unabsehbare Folgen, denn auf einem Teil wäre immer Tag und es würde nichts wachsen können, während auf der anderen Seite immer bitterkalte Nacht herrschte.